CN106992834A - 一种同步字检测方法、发送器及接收器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种同步字检测方法、发送器及接收器，发送器在待发送的数据帧中插入的同步字后，将插入预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器。由于插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的指定倍数，且插入的预设个数的同步字的符号组成不同或符号组成相同但符号的排列顺序不同，接收器接收到待发送的数据帧后，将所述预设个数的同步字中的每个同步字，与所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关，能够保证至少有一个相关峰能够被检测到，从而能够确认至少一个同步字的位置，进而确定数据的帧定位信息，减少丢帧率。

Description

一种同步字检测方法、发送器及接收器

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体的说，涉及一种同步字检测方法、发送器及接收器。

背景技术

数据传输是按照一定的数据帧格式来发送和接收数据。数据传输距离较长时，为了节省连线资源，不会使用单独的连线从发送器将数据的帧定位信息传输到接收器，常采用的方法是在发送数据中每隔一段时间插入同步字，接收器接收到数据后，通过同步字检测的方法来确定数据的帧定位信息。

同步字检测是指接收器识别发送器发送的数据，从中提取出同步字信息，从而确定数据的帧定位信息，即数据帧的起始位置和结束位置，进而完成整个数据的定位过程。

现有技术中，通常在发送数据中插入单同步字，在同步字检测的过程中，会出现一个相关峰，但是该相关峰容易受到干扰而无法被检测到，从而导致丢帧率较高。

因此，亟需一种能够在数据传输过程中减少丢帧率的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种同步字检测方法、发送器及接收器，以解决在数据传输过程中丢帧率较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种同步字检测方法，应用于发送器，包括：

在待发送的数据帧中插入预设个数的同步字；其中，插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的指定倍数；所述预设个数的同步字的符号组成不同或符号组成相同但符号的排列顺序不同；

将所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器。

优选地，将所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器后，还包括：

接收由所述接收器发送的握手信号；

根据预设规则，调整下一数据帧中插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置，所述预设规则为所述预设个数的同步字在下一数据帧中的位置不包括至少一个在所述接收器未被检测到、所述预设个数的同步字在待发送的数据帧中的同步字的位置；所述下一数据帧为排列在所述待发送的数据帧后面的距离最小的一个数据帧；

将插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧发送至所述接收器。

优选地，所述预设个数的同步字的位置在所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中均匀分布；

或所述预设个数的同步字的位置在所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中不均匀分布。

优选地，所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的两倍。

优选地，所述预设个数包括三个。

一种同步字检测方法，应用于接收器，包括：

接收由发送器发送的插入预设个数的同步字的待发送的数据帧；

将所述预设个数的同步字中的每个同步字，与所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关。

优选地，所述将所述预设个数的同步字中的每个同步字，与所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关后，还包括：

判断所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中是否有至少两个同步字未被检测到；

当判断出所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中有至少两个同步字未被检测到，发送握手信号到所述发送器；

接收由所述发送器发送的、将插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧。

一种发送器，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器用于调用程序，其中，所述程序用于：

在待发送的数据帧中插入预设个数的同步字；其中，插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的指定倍数；所述预设个数的同步字的符号组成不同或符号组成相同但符号的排列顺序不同；

将所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器。

优选地，所述处理器用于将所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器后，还用于：

接收由所述接收器发送的握手信号；

根据预设规则，调整下一数据帧中插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置，所述预设规则为所述预设个数的同步字在下一数据帧中的位置不包括至少一个在所述接收器未被检测到、所述预设个数的同步字在待发送的数据帧中的同步字的位置；所述下一数据帧为排列在所述待发送的数据帧后面的距离最小的一个数据帧；

将插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧发送至所述接收器。

一种接收器，包括：

存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器用于调用程序，其中，所述程序用于：

接收由发送器发送的插入预设个数的同步字的待发送的数据帧；

将所述预设个数的同步字中的每个同步字，与所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关。

优选地，所述处理器用于将所述预设个数的同步字中的每个同步字，与所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关后，还用于：

判断所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中是否有至少两个同步字未被检测到；

当判断出所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中有至少两个同步字未被检测到，发送握手信号到所述发送器；

接收由所述发送器发送的、将插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种同步字检测方法、发送器及接收器，发送器在待发送的数据帧中插入的同步字后，将插入预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器。由于插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的指定倍数，且插入的预设个数的同步字的符号组成不同或符号组成相同但符号的排列顺序不同，接收器接收到待发送的数据帧后，将所述预设个数的同步字中的每个同步字，与所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关，能够保证至少有一个相关峰能够被检测到，从而能够确认至少一个同步字的位置，进而确定数据的帧定位信息，减少丢帧率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的应用于发送器的一种同步字检测方法；

图2a为第一种数据帧结构；

图2b为第二种数据帧结构；

图2c为第三种数据帧结构；

图2d为第四种数据帧结构；

图2e为第五种数据帧结构；

图2f为第六种数据帧结构；

图2g为第七种数据帧结构；

图2h为第八种数据帧结构；

图2i为第九种数据帧结构；

图2j为第十种数据帧结构；

图3a为第一种衰落结果图；

图3b为第二种衰落结果图；

图3c为第三种衰落结果图；

图3d为第四种衰落结果图；

图3e为第五种衰落结果图；

图4为本发明提供的应用于发送器的另一种同步字检测方法；

图5a为采用图2a至图2j中的数据帧结构的同步字检测结果对比图；

图5b为采用自适应调整方案的一种同步字检测结果对比图；

图5c为采用自适应调整方案的另一种同步字检测结果对比图；

图6为本发明提供的应用于接收器的一种同步字检测方法；

图7为本发明提供的应用于接收器的另一种同步字检测方法；

图8为本发明提供的应用于发送器的一种同步字检测装置；

图9为本发明提供的应用于发送器的另一种同步字检测装置；

图10为本发明提供的应用于接收器的一种同步字检测装置；

图11为本发明提供的应用于接收器的另一种同步字检测装置；

图12a为插入双同步字的数据帧的结构示意图；

图12b为插入加长双同步字的数据帧的结构示意图；

图12c为插入三同步字的数据帧的结构示意图；

图12d为插入加长三同步字的数据帧的结构示意图；

图13为使用不同方法校验同步字的结果对比图；

图14为一种插入不同种类的同步字的结果对比图；

图15为另一种插入不同种类的同步字的结果对比图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种同步字检测方法，应用于发送器，其中，发送器是指发送数据的一端，发送器将数据以数据帧的形式发送。

参照图1，同步字检测方法包括：

S101、在待发送的数据帧中插入预设个数的同步字；

预设个数的同步字是数据发送器和数据接收器协商确定的。优选的，预设个数为三个，此外，预设个数还可以是两个、四个、五个或者多个等。

将预设个数优选设置为三个，是由于设置三个同步字，相比于设置两个同步字，更容易检测到同步字，相比于设置四个、五个或者多个同步字，是由于设置四个以上的同步字后，每个同步字的峰值会较小，不容易检测到。

其中，插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的指定倍数；具体的，信息位长度是同步字长度的两倍。

预设个数的同步字的符号组成不同或符号组成相同但符号的排列顺序不同，其中，将预设个数的同步字设置成符号组成不同或符号组成相同但符号的排列顺序不同，是为了保证同步字是各不相同的。

需要说明的是，预设个数的同步字的位置在插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中均匀分布；

或预设个数的同步字的位置在插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中不均匀分布。

为了能够使本领域的技术人员更加清楚明白的了解预设个数的同步字在插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中的位置，现结合图2a至图2j进行说明，其中，信息位包含需要输出的数据，保护位是用来保护数据安全的数据，保护位中包含冗余位。需要说明的是，本实施例中，以三个同步字为例进行说明。

图2a中三个同步字在插入三个同步字的待发送的数据帧中均匀分布，每两个同步字之间有两个信息位，图2b中是将图2a中的第一个同步字向左移动一段距离的情况，图2c中是将图2a中的第一个同步字向右移动一段距离的情况，图2d是将图2a中的第二个同步字向左移动一段距离的情况，图2e是将图2a中的第二个同步字向右移动一段距离的情况，图2f是将图2a中的第三个同步字向左移动一段距离的情况，图2g是将图2a中的第三个同步字向右移动一段距离的情况。其中，图2b至图2g中的移动的同步字的移动距离为信息位数据总长度的1/6。

图2h至图2j中的三个同步字的分布相对集中，图2h中的三个同步字分布在信息位的首端，图2i中的三个同步字分布在信息位的中间，图2j中的三个同步字分布在信息位的末尾。

S102、将插入预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器。

以图2a中的三个同步字的位置方案为例，参照图3a至图3e，图3a至图3e描述了接收器将三个同步字中的每个同步字，与插入三个同步字的待发送的数据帧做一次互相关之后，同步字的衰落情况。

其中，衰落的定义为：

移动通信系统多建于大中城市的市区，城市中的高楼林立、楼房疏密不同且形状各异，导致信号传输特性变化十分剧烈，使移动台接收到的电波一般是直射波和随时变化的反射波、散射波的叠加，这种现象叫做衰落。

无线传播信道中许多因素都会影响衰落，主要有：

(1)多径传播：信道中散射、反射物的存在使得发射信号经过不同路径到达接收天线；

(2)移动台的速度：基站和移动台之间的相对运动会使每个多径分量产生不同的多普勒频移；

(3)周围物体的速度；

(4)信号的发射带宽。

我们在仿真中使用瑞利衰落模型来模拟真实环境，瑞丽衰落信道(Rayleighfading channel)是一种无线电信号传播环境的统计模型。适用于描述建筑物密集的城镇中心地带的无线信道。密集的建筑和其他物体使得无线设备的发射机和接收机之间没有直射路径，而且使得无线信号被衰减、反射、折射和衍射。

本实施例中，假设瑞丽衰落信道的噪声衰落周期为信息位长度的一倍，参照图3a和图3b。图3a中，阴影部分为同步字的位置，波浪线的下凹位置为衰落位置，从图中可以看出，第一个同步字和第三个同步字处于波浪线的凸起位置，表示避开了衰落，第二个同步字处于波浪线的下凹位置，表示被衰落，图3b中，第一个同步字和第三个同步字被衰落，第二个同步字避开了衰落。

假设瑞丽衰落信道的噪声衰落周期为信息位长度的两倍，参照图3c和图3d，图3c中，第一个同步字和第二个同步字避开了衰落，第三个同步字被衰落，图3d中，第一个同步字被衰落，第二个同步字和第三个同步字避开了衰落。

从图3a至图3d中可以看出，当瑞丽衰落信道的噪声衰落周期为信息位长度的一倍或者两倍时，均能保证接收器至少检测到一个同步字，从而能够确定数据的帧定位信息，减少丢帧率。当瑞丽衰落信道的噪声衰落周期不为信息位长度的整数倍时，仍以图2a中的三个同步字的位置方案为例，设同步字长度N，信息位长度2N，假设噪声衰落周期为信息位2(N-a)，衰落出现在位置2N-2a、4N-4a、6N-6a…或N-a、3N-2a、5N-5a…

如果a很小，可忽略，结果与衰落周期为N时一致；反之假设a＝N/4，衰落出现在位置2N-N/2、3N、6N-3N/2…或N-N/4、3N-N/2、4N…，也可以避免3个同步字全部出现在衰落位置；对于上述情况，即使某个同步字处于衰落位置，但也不是整个长度的同步字都落在衰落位置上，如图3e所示。图3e中，第一个同步字、第二个同步字和第三个同步字的部分长度处于衰落位置，由于不是整个同步字处于衰落位置，因此也会被接收器检测到。

本实施例提供了一种同步字检测方法，发送器在待发送的数据帧中插入预设个数的同步字后，将插入预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器。由于插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的指定倍数，且插入的预设个数的同步字的符号组成不同或符号组成相同但符号的排列顺序不同，能够保证至少有一个同步字能够被检测到，从而能够确认至少一个同步字的位置，进而确定数据的帧定位信息，减少丢帧率。

可选的，本发明的另一实施例中，参照图4，将插入预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器后，还包括：

S403、接收由接收器发送的握手信号；

当待发送的数据帧发送到接收器后，接收器会将预设个数的同步字中的每个同步字，与插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关，当检测到待发送的数据帧中有两个或者两个以上的同步字未被检测到后，接收由接收器发送的握手信号。

S404、根据预设规则，调整下一数据帧中插入的预设个数的同步字中至少一个同步字的位置；

其中，预设规则为预设个数的同步字在下一数据帧中的位置不包括至少一个在接收器未被检测到、预设个数的同步字在待发送的数据帧中的同步字的位置；下一数据帧为排列在待发送的数据帧后面的距离最小的一个数据帧。

调整下一数据帧中插入的预设个数的同步字中至少一个同步字的位置是为了保证接收器接收到的数据帧中的至少两个同步字可以被接收器检测到。

需要说明的是，调整下一数据帧中插入的预设个数的同步字中至少一个同步字的位置，属于自适应调整。

为了本领域的技术人员更加清楚明白的了解预设规则，现结合图5a至图5c进行解释说明。

本实施例中仿真使用的工具为矩阵实验室matlab2012b，调制方式为频移键控4FSK调制。建模中使用了高斯噪声信道模型以及瑞利噪声+高斯噪声信道模型,高斯信道的信噪比变化范围为-20dB～0dB；瑞利信道取城市环境模型，即多普勒频移为20Hz，多径时延为[05e-6]，多径增益为[0-22.3]。仿真中数据量为288×5e3bit。仿真做丢帧率统计时均采用检1帧虚2帧的处理。

图5a中data1至data10曲线分别表示图2a至图2j中三个同步字位置分布方案情况下同步字的检测结果，其中，data1曲线与图2a对应，data2曲线与图2b对应，以此类推，data10曲线与图2j对应，图5a中横坐标SNR代表信噪比，纵坐标代表丢帧率。

由图5a可以看出，相同条件下，三个同步字的位置分布方案采用图2a、图2b、图2d和图2e中的三个同步字的位置分布方案，检测效果最佳。采用图2a中的三个同步字的位置分布方案时，在误码率低于8.9％时，可以做到无丢帧，采用图2b中的三个同步字的位置分布方案时，在误码率低于10.9％时，可以做到无丢帧。本实施例中，当需要调整同步字的位置时，在满足预设规则的条件下，优先在图2a、图2b、图2d和图2e这四种位置分布方案中选择，当图2a、图2b、图2d和图2e均不满足条件时，在图2c、图2f、图2g、图2h、图2i和图2j中选择一种符合预设规则的方案。

当需要调整同步字的位置时，在满足预设规则的条件下，自适应调整方案与采用图2a、图2b、图2d和图2e这四种方案作比较时，参照图5b和图5c。

图5b是在瑞利信道条件一定(fd＝20Hz)时，改变高斯信道信噪比时，三同步字位置调整前、后结果对比。其中，横坐标SNR代表信噪比，纵坐标代表丢帧率，方案1曲线为采用图2a中的方案后的同步字的检测结果，方案2曲线为采用图2b中的方案后的同步字的检测结果，方案4曲线为采用图2d中的方案后的同步字的检测结果，方案5曲线为采用图2e中的方案后的同步字的检测结果，自适应曲线为当需要调整同步字的位置时，根据预设规则进行调整后的同步字的检测结果，从图5b中可以看出，自适应位置调整方案能够减小丢帧率。

图5c是高斯信道条件一定(SNR＝-18dB)时，改变瑞利信道多普勒频移时，三同步字位置调整前、后结果对比。其中，横坐标代表多普勒频移，纵坐标代表丢帧率，方案1曲线为采用图2a中的方案后的同步字的检测结果，方案2曲线为采用图2b中的方案后的同步字的检测结果，方案4曲线为采用图2d中的方案后的同步字的检测结果，方案5曲线为采用图2e中的方案后的同步字的检测结果，自适应曲线为当需要调整同步字的位置时，根据预设规则进行调整后的同步字的检测结果，从图5c中可以看出，自适应位置调整方案能够减小丢帧率。

S404、将插入的预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧发送至接收器。

本实施例中，根据预设规则，调整下一数据帧中插入的预设个数的同步字中至少一个同步字的位置，能够保证接收器接收到的数据帧中的至少一个同步字可以被接收器检测到，进而能够保证至少有一个相关峰能够被检测到，从而能够确认至少一个同步字的位置，进而确定数据的帧定位信息，减少丢帧率。

本发明的另一实施例中提供了一种同步字检测方法，应用于接收器，参照图6，包括：

S601、接收由发送器发送的插入预设个数的同步字的待发送的数据帧；

S602、将预设个数的同步字中的每个同步字，与插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关。

具体的，相关检测方法能从噪声中或从其他无关信号中找出同一信号两部分之间或两信号之间的相互关系，以判定它们的相似性，进而对信号特征进行检测与提取。对于有N个样本点的短时互相关函数的表达式为：

其中，N为时域待处理信号的采样样本序列的长度，n为延时长度，^k为时域样本序号，x指输入信号序列，y指信道函数，R指接收信号序列。

由于数据结构预先已知，根据上述公式，以同步字作为匹配滤波器，分别计算在不同的延迟时刻接收信号与同步字对应求和的相关值。当该相关值最大时，并且同时大于某一门限时，则认为该时刻为数据帧中同步字的结束位置。

本实施例中，接收由发送器发送的插入预设个数的同步字的待发送的数据帧；将预设个数的同步字中的每个同步字，与插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关。能够保证至少有一个相关峰能够被检测到，从而能够确认至少一个同步字的位置，进而确定数据的帧定位信息，减少丢帧率。

可选的，本发明的另一实施例中，参照图7，将预设个数的同步字中的每个同步字，与插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关后，还包括：

S703、判断插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中是否有至少两个同步字未被检测到；当判断出插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中有至少两个同步字未被检测到，执行S704。

S704、发送握手信号到发送器；

S705、接收由发送器发送的、将插入的预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧。

本实施例中，采用互相关的方法检测同步字后，发现有至少两个同步字被未检测到后，发送握手信号到接收器，使接收器将插入的预设个数的同步字中至少一个同步字的位置做调整，保证至少一个同步字在接收器能够被检测到，从而能够减少丢帧率。

本发明的另一实施例中提供了一种同步字检测装置，应用于发送器，参照图8，包括：

插入单元101，用于在待发送的数据帧中插入预设个数的同步字；

其中，插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的指定倍数；预设个数的同步字的符号组成不同或符号组成相同但符号的排列顺序不同；

发送单元102，用于将插入预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器。

本实施例中，插入单元101在待发送的数据帧中插入预设个数的同步字后，发送单元102将插入预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器。能够保证至少一个同步字在接收器能够被检测到，从而能够减少丢帧率。

需要说明的是，本实施例中的各个单元的工作过程，请参照图1对应的实施例中的内容，在此不再赘述。

可选的，本发明的另一实施例中，参照图9，还包括：

握手信号接收单元103，用于所述发送单元102将所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器后，接收由接收器发送的握手信号；

调整单元104，用于根据预设规则，调整下一数据帧中插入的预设个数的同步字中至少一个同步字的位置；

预设规则为预设个数的同步字在下一数据帧中的位置不包括至少一个在接收器未被检测到、预设个数的同步字在待发送的数据帧中的同步字的位置；下一数据帧为排列在待发送的数据帧后面的距离最小的一个数据帧；

发送单元102，还用于将插入的预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧发送至接收器。

本实施例中，在接收器，当有至少两个同步字未被检测到后，握手信号接收单元103接收由接收器发送的握手信号，调整单元104根据预设规则，调整下一数据帧中插入的预设个数的同步字中至少一个同步字的位置，发送单元102将插入的预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧发送至接收器，能够保证在接收器有一个同步字可以被检测到，减少丢帧率。

需要说明的是，本实施例中的各个单元的工作过程，请参照图4对应的实施例中的内容，在此不再赘述。

本发明的另一实施例中提供了一种同步字检测装置，应用于接收器，参照图10，包括：

接收单元105，用于接收由发送器发送的插入预设个数的同步字的待发送的数据帧；

互相关单元106，用于将预设个数的同步字中的每个同步字，与插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关。

本实施例中，接收单元105接收由发送器发送的插入预设个数的同步字的待发送的数据帧；互相关单元106将预设个数的同步字中的每个同步字，与插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关，能够保证在接接收器检测同步字时，有同步字能够被检测到，减少丢帧率。

需要说明的是，本实施例中的各个单元的工作过程，请参照图6对应的实施例中的内容，在此不再赘述。

可选的，本发明的另一实施例中，参照图11，还包括：

判断单元107，用于判断插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中是否有至少两个同步字未被检测到；

握手信号发送单元108，用于当判断单元107判断出插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中有至少两个同步字未被检测到，发送握手信号到发送器；

接收单元105，还用于接收由发送器发送的、将插入的预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧。

本实施例中，判断单元107判断插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中是否有至少两个同步字未被检测到后，握手信号发送单元108发送握手信号到发送器，能够使发送器及时调整同步字的位置，保证接收器能够检测到同步字，从而减少丢帧率。

需要说明的是，本实施例中的各个单元的工作过程，请参照图7对应的实施例中的内容，在此不再赘述。

为了本领域的技术人员清楚明白的了解本发明带来的技术效果，现以插入单同步字、双同步、加长双同步字、三同步字和加长三同步字为例进行说明。

其中，插入双同步字、加长双同步字、三同步字和加长三同步字的数据帧的结构参照图12a至12d。图12a至12d中没有将冗余位放置在保护位内，而是直接放置在数据帧中。

图12a为插入双同步字的数据帧的结构示意图，数据帧为288bit，每个同步字均为24bit，保护位为24bit，冗余位为10bit，此时每帧可传196bit信息位，其中，信息位分为50bit和96bit。

图12b为插入加长双同步字的数据帧的结构示意图，数据帧为288bit，每个同步字均为48bit，保护位为24bit，冗余位为10bit，此时每帧可传148bit信息位，其中，信息位分为38bit和72bit。

图12c为插入三同步字的数据帧的结构示意图，数据帧为288bit，每个同步字均为16bit，保护位为24bit，冗余位为10bit，此时每帧可传196bit信息位，其中，信息位分为34bit和64bit。

图12d为插入加长三同步字的数据帧的结构示意图，数据帧为288bit，每个同步字均为24bit，保护位为24bit，冗余位为10bit，此时每帧可传172bit信息位，其中，信息位分为28bit和58bit。

在找到同步字位置以后，需要将检到的同步字与原同步字进行比较，看错误比特数是否满足要求。校验同步字的方法有两种：方法1：用检测到的(正、反)同步字直接与原(正、反)同步字比较，查看错误比特数；方法2：根据检测到的同步字位置，推算出其它同步字的位置，反同步字做一次反转，各同步字乘以适当的系数再求和，求和结果与原正同步字比较，查看错误比特数。以加长双同步字检测为例，两种校验同步字方法的结果参照图13。

图13中方法1曲线为采用方法1得到的检测结果，方法2曲线为采用方法2得到的检测结果，横坐标代表信噪比，纵坐标代表丢帧率。由图13可以看出，相同信噪比条件下，方法1比方法2的丢帧率低，检测效果更好。这是由于多同步字处于码组的不同位置，受到的信道干扰程度各不相同。做求和运算时，受弱干扰的同步字迭代了受强干扰同步字的影响，使畸变更加严重，影响检测效果。

此后，采用方法1对插入单同步字、双同步、加长双同步字、三同步字和加长三同步字的检测结果进行分析，参照图14，其中，图14采用的是高斯信道，横坐标代表信噪比，纵坐标代表丢帧率，宽条件指相关峰峰值门限为0.7，同步字错误门限为10％；严条件指相关峰峰值门限为0.5，同步字错误门限为20％。

由图14可以看出，在高斯信道模型中，仿真结果的每种方案在宽条件下的丢帧率都低于该方案在严条件下的丢帧率。比较不同方案的仿真结果，当同步字总比特数一定时，双同步字检测的效果优于单同步字检测，三同步字检测的效果最佳。在严条件下，加长双同步字检测效果和加长三同步字检测效果没有提升；宽条件下效果有明显改善。严条件下的丢帧率排序为：三同步字≈加长三同步字<双同步字<加长双同步字<单同步字。采用三同步字检测方案，当误码率低于8.2％时，可以做到无丢帧。

在实际的无线通信中还需要考虑信号自身的衰落，在仿真中用瑞利噪声模拟该过程。接下来研究信道为瑞利噪声+高斯噪声的信道模型时，多同步字检测的效果，参照图15。

由图15可以看出，瑞利噪声+高斯白噪声的信道模型中，仿真结果的每种方案在宽条件下的丢帧率都低于该方案在严条件下的丢帧率。比较不同方案的仿真结果，当同步字总比特数一定时，双同步字检测的效果优于单同步字检测，三同步字检测的效果最佳；加长双同步字检测效果比双同步字检测差，加长三同步字的检测效果比三同步字检测差。严条件下的丢帧率排序为：三同步字<加长三同步字<双同步字<加长双同步字<单同步字。采用三同步字严条件检测方案，在误码率低于10.9％时，可以做到无丢帧；采用三同步字宽条件检测方案，在误码率低于12.6％时，可以做到无丢帧。

可选的，本发明的另一实施例中，提供了一种发送器，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器用于调用程序，其中，所述程序用于：

在待发送的数据帧中插入预设个数的同步字；其中，插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的指定倍数；所述预设个数的同步字的符号组成不同或符号组成相同但符号的排列顺序不同；

将所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器。

在上述实施例的基础上，所述处理器用于将所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器后，还用于：

接收由所述接收器发送的握手信号；

根据预设规则，调整下一数据帧中插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置，所述预设规则为所述预设个数的同步字在下一数据帧中的位置不包括至少一个在所述接收器未被检测到、所述预设个数的同步字在待发送的数据帧中的同步字的位置；所述下一数据帧为排列在所述待发送的数据帧后面的距离最小的一个数据帧；

将插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧发送至所述接收器。

本实施例中，发送器在待发送的数据帧中插入预设个数的同步字后，将插入预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器。由于插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的指定倍数，且插入的预设个数的同步字的符号组成不同或符号组成相同但符号的排列顺序不同，能够保证至少有一个同步字能够被检测到，从而能够确认至少一个同步字的位置，进而确定数据的帧定位信息，减少丢帧率。

可选的，本发明的另一实施例中提供了一种接收器，包括：

存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器用于调用程序，其中，所述程序用于：

接收由发送器发送的插入预设个数的同步字的待发送的数据帧；

将所述预设个数的同步字中的每个同步字，与所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关。

在上述实施例的基础上，所述处理器用于将所述预设个数的同步字中的每个同步字，与所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关后，还用于：

判断所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中是否有至少两个同步字未被检测到；

当判断出所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中有至少两个同步字未被检测到，发送握手信号到所述发送器；

接收由所述发送器发送的、将插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧。

本实施例中，接收由发送器发送的插入预设个数的同步字的待发送的数据帧；将预设个数的同步字中的每个同步字，与插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关。能够保证至少有一个相关峰能够被检测到，从而能够确认至少一个同步字的位置，进而确定数据的帧定位信息，减少丢帧率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种同步字检测方法，应用于发送器，其特征在于，包括：

在待发送的数据帧中插入预设个数的同步字；其中，插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的指定倍数；所述预设个数的同步字的符号组成不同或符号组成相同但符号的排列顺序不同；

将所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器。

2.根据权利要求1所述的同步字检测方法，其特征在于，将所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器后，还包括：

接收由所述接收器发送的握手信号；

根据预设规则，调整下一数据帧中插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置，所述预设规则为所述预设个数的同步字在下一数据帧中的位置不包括至少一个在所述接收器未被检测到、所述预设个数的同步字在待发送的数据帧中的同步字的位置；所述下一数据帧为排列在所述待发送的数据帧后面的距离最小的一个数据帧；

将插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧发送至所述接收器。

3.根据权利要求1所述的同步字检测方法，其特征在于，所述预设个数的同步字的位置在所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中均匀分布；

或所述预设个数的同步字的位置在所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中不均匀分布。

4.根据权利要求1所述的同步字检测方法，其特征在于，所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的两倍。

5.根据权利要求1所述的同步字检测方法，其特征在于，所述预设个数包括三个。

6.一种同步字检测方法，应用于接收器，其特征在于，包括：

接收由发送器发送的插入预设个数的同步字的待发送的数据帧；

将所述预设个数的同步字中的每个同步字，与所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关。

7.根据权利要求6所述的同步字检测方法，其特征在于，所述将所述预设个数的同步字中的每个同步字，与所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关后，还包括：

判断所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中是否有至少两个同步字未被检测到；

当判断出所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中有至少两个同步字未被检测到，发送握手信号到所述发送器；

接收由所述发送器发送的、将插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧。

8.一种发送器，其特征在于，包括：存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器用于调用程序，其中，所述程序用于：

在待发送的数据帧中插入预设个数的同步字；其中，插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧中的信息位长度是同步字长度的指定倍数；所述预设个数的同步字的符号组成不同或符号组成相同但符号的排列顺序不同；

将所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器。

9.根据权利要求8所述的发送器，其特征在于，所述处理器用于将所述插入所述预设个数的同步字的待发送的数据帧发送至接收器后，还用于：

接收由所述接收器发送的握手信号；

根据预设规则，调整下一数据帧中插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置，所述预设规则为所述预设个数的同步字在下一数据帧中的位置不包括至少一个在所述接收器未被检测到、所述预设个数的同步字在待发送的数据帧中的同步字的位置；所述下一数据帧为排列在所述待发送的数据帧后面的距离最小的一个数据帧；

将插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧发送至所述接收器。

10.一种接收器，其特征在于，包括：

存储器和处理器；

其中，所述存储器用于存储程序；

处理器用于调用程序，其中，所述程序用于：

接收由发送器发送的插入预设个数的同步字的待发送的数据帧；

将所述预设个数的同步字中的每个同步字，与所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关。

11.根据权利要求10所述的接收器，其特征在于，所述处理器用于将所述预设个数的同步字中的每个同步字，与所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧做一次互相关后，还用于：

判断所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中是否有至少两个同步字未被检测到；

当判断出所述插入预设个数的同步字的待发送的数据帧中有至少两个同步字未被检测到，发送握手信号到所述发送器；

接收由所述发送器发送的、将插入的所述预设个数的同步字中至少一个同步字的位置调整后的下一数据帧。